检测微塑料的新机器学习技术

2023年10月09日,22时47分02秒 科技新知 阅读 13 views 次

众所周知,微塑料会通过环境污染对人类和遗传产生毒性。一个研究团队成功创建了世界上第一个旨在识别微塑料的机器学习技术。

这是我们经常听到的话题。我们许多人在日常生活中越来越意识到这一点。

微塑料。似乎无处不在这些微小的、不可生物降解的碎片。它们从陆地被河流和风带到海洋,在那里分解成更小的颗粒,称为纳米塑料,对海洋生物和摄入它们的生物体构成威胁。

目前,人们对微塑料 (MP) 及其影响知之甚少,因为它仍然是一个新兴的研究领域。然而,研究表明,科学家正在人体组织和器官以及饮用水、食品和消费品中检测到微塑料。尽管对人类健康的影响尚不确定,但不言而喻,从长远来看,摄入微塑料对我们不利。

通过开发新技术尽早检测微塑料,可以为减少与污染相关的死亡铺平道路,因为众所周知,它们会通过环境污染及其在食物链中的存在而对人类和遗传造成毒性。

在创纪录的时间内检测微塑料

韩国材料科学研究所 (KIMS) 纳米生物融合系的 Ho Sang Jung 博士领导的研究小组与 KOTITI 测试和实验室合作,该研究所是科学和信息通信部下属的政府资助研究机构。研究院开发了世界上第一个机器学习技术,可在现场快速、高灵敏度地检测微塑料。

寻找这些微塑料的技术是试剂盒式的,通过注射器过滤器式检测试剂盒过滤后,20分钟内即可识别微塑料的类型、数量和分布,无需任何预处理。

该团队创建了一种纳米袋形式的等离子体材料,旨在捕获和识别具有微孔的纸过滤器表面上存在的微塑料。这种材料可以放大捕获的污染物发出的光信号。

通过注射器注入含有微塑料样品的溶液后,拉曼光谱信号会在纳米口袋材料上放大,从而促进极其灵敏的检测。此外,该技术还可用于识别纳米尺度的微塑料。

此外,研究团队还针对微塑料的拉曼光谱信号对人工智能系统进行了预训练。这使得人工智能能够区分信号是否与微塑料的存在相对应,即使样品中存在干扰元素也是如此。

这项技术进步使得即使在复杂的环境或人体样本中也能够精确识别微塑料,并能够确定其浓度、分布和具体类型。

为什么机器学习技术在这个领域如此重要?

人们越来越关注微塑料造成的环境污染及其对人类健康的影响,但目前还没有可靠的方法来检测这些微小的塑料颗粒。

由于这项技术可能为未来围绕塑料产品的法规铺平道路,而塑料产品当然与气候变化密切相关,因此开发技术来建立国际公认的微塑料检测标准就变得势在必行。

该技术的另一个主要优点是,由于传感器是作为套件制造的,因此公众可以轻松使用。

KIMS 高级研究员 Ho Sang Jung 博士评论道:“如果这项技术商业化,普遍检测微塑料的技术将更容易、更迅速地传播。

“基于此,KIMS将继续不遗余力地开发材料技术,以保障人民和子孙后代的安全。”

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(来源:前途科技)



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